NO340019B1

NO340019B1 - Device and method for marine seismic survey in an ice covered sea area

Info

Publication number: NO340019B1
Application number: NO20111152A
Authority: NO
Inventors: Martin John Hartland
Original assignee: Hartland Martin
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2017-02-27
Also published as: NO20111152A1

Description

BAKGRUNN BACKGROUND

Teknisk felt Technical field

Den foreliggende oppfinnelsen angår en anordning og en fremgangsmåte for undersøkelser til havs, særlig i et polarområde. The present invention relates to a device and a method for investigations at sea, particularly in a polar region.

Kjent teknikk Known technique

Konvensjonelle seismiske undersøkelser til havs involverer å taue et array av kabler, kalt streamers, bak et skip. Streamerne er typisk innrettet parallelt med hverandre, for eksempel med en avstand 25, 50 eller 100 meter mellom hver streamer, og de omfatter minst én akustisk kilde i stand til å generere akustiske bølger innrettet til å forplante seg inn i en formasjon under havbunnen, hvor bølgene blir reflektert av forskjellige berglag ved ulike dybder. Den akustiske kilden er vanligvis én eller flere luftkanoner, men eksplosive ladninger eller andre signalkilder er også kjent på området. Conventional offshore seismic surveys involve towing an array of cables, called streamers, behind a ship. The streamers are typically arranged parallel to each other, for example with a distance of 25, 50 or 100 meters between each streamer, and they comprise at least one acoustic source capable of generating acoustic waves arranged to propagate into a formation below the seabed, where the waves are reflected by different rock layers at different depths. The acoustic source is usually one or more air cannons, but explosive charges or other signal sources are also known in the area.

Fig. 4 er et skjematisk riss av en akustisk signalkilde 120' med én eller flere luftkanoner 440 ordnet i klynger 44, som i sin tur er ordnet i et array 450. Luftkanonene 440 forsynes med trykkluft gjennom ledninger 420. Hver luftkanon kan typisk ha et volum på 0,3 - 9,8 liter (20-600 in<3>), og et typisk array kan ha inntil omkring 50 liter (3000 in<3>). Hver luftkanon i arrayet lades med trykkluft gjennom ledninger 420. Typiske trykk er i området 138 - 207 bar (2 000 - 3 000 psi). Luften frigjøres brått for å danne akustiske kildebølger. Karakteristikkene til kilden vil bli inndata til en matematisk modell på et senere stadium. Valgfrie skjold, f eks rustfrie stålplater, kan være tilveiebrakt for å beskytte et oppdriftselement 410 fra fullt påslag fra den kraftige impulsen som genereres når luftkanoner avfyres. Skjoldene 430 og/eller oppdriftselementet 410 må kunne motstå gjentatt belastning ettersom luftkanonene avfyres med forhåndsbestemte intervaller under en seismisk undersøkelse. Flere seismiske kilder med noen eller alle trekkene ovenfor er tilgjengelige. Velprøvde kilder er verdifulle på grunn av utforming, testing og tilpasninger som er påkrevet for å få dem til å virke ordentlig. Fig. 4 is a schematic view of an acoustic signal source 120' with one or more air cannons 440 arranged in clusters 44, which in turn are arranged in an array 450. The air cannons 440 are supplied with compressed air through lines 420. Each air cannon can typically have a volume of 0.3 - 9.8 liters (20-600 in<3>), and a typical array can have up to about 50 liters (3000 in<3>). Each air cannon in the array is charged with compressed air through lines 420. Typical pressures are in the range of 138 - 207 bar (2,000 - 3,000 psi). The air is released abruptly to form acoustic source waves. The characteristics of the source will become input to a mathematical model at a later stage. Optional shields, eg stainless steel plates, may be provided to protect a buoyancy element 410 from full impact from the powerful impulse generated when air cannons are fired. The shields 430 and/or buoyancy element 410 must be able to withstand repeated loading as the air guns are fired at predetermined intervals during a seismic survey. Several seismic sources with some or all of the above features are available. Proven sources are valuable because of the design, testing, and customization required to make them work properly.

De reflekterte akustiske bølgene., eller ekkoene, mottas av akustiske mottakere og registreres for videre analyse. Fig. 3a viser skjematisk et nettverk på en havbunn, hvor målepunkter er plassert i avstand fra hverandre med en avstand X i én retning og Y i en vinkelrett retning. Innretningene 300 kan være enkle akustiske mottakere eller autonome noder, der hver node omfatter en mottaker, en regjstreringsenhet og/eller en effektkilde. En full node er dyrere enn en mottaker, og avstandene X, Y\ ' et array varierer i dag typisk fra 6,5 m mellom mottakere til 300 m mellom fulle noder. Fig. 4b er et sideriss av en kabel 301 på havbunnen. Mottakerne 302 er forbundet gjennom kabelen 301 til en felles regjstreringsenhet 303, og avstanden mellom mottakerne kan være så lite som 6,5 m ved bruk av dagens teknikker for seismiske undersøkelser. Flere alternative utførelsesformer er kjent, for eksempel mottakere på streamerne, forskjellige typer mottakere eller noder osv. Valg av utstyr og hvor det skal utplasseres overlates til den fagkyndige. The reflected acoustic waves, or echoes, are received by acoustic receivers and recorded for further analysis. Fig. 3a schematically shows a network on a seabed, where measurement points are placed at a distance from each other with a distance X in one direction and Y in a perpendicular direction. The devices 300 can be simple acoustic receivers or autonomous nodes, where each node comprises a receiver, a recording unit and/or a power source. A full node is more expensive than a receiver, and the distances X, Y\ ' an array today typically vary from 6.5 m between receivers to 300 m between full nodes. Fig. 4b is a side view of a cable 301 on the seabed. The receivers 302 are connected through the cable 301 to a common recording unit 303, and the distance between the receivers can be as little as 6.5 m using current techniques for seismic surveys. Several alternative embodiments are known, for example receivers on the streamers, different types of receivers or nodes, etc. The choice of equipment and where to deploy it is left to the person skilled in the art.

Arrayene i Fig. 3 er anbrakt på havbunnen av et fjernstyrt fartøy, en ROV (Remotely Operated Vehicle). Vanligvis er det minst to ROVer om bord på et undersøkelsesskip for dette formålet. En typisk ROV forsynes med effekt og/eller styres gjennom en kabel kalt et tjor (eng. 'tether'). Tjoret strekker seg fra et morfartøy gjennom et tjorhåndteringssystem (TMS - Tether Management System) til det indre av ROV en. ROV en kan for eksempel ha en eller to skruer eller propeller som kan rotere om en akse vinkelrett på skyvkraften, og derved frembringe en skyvkraft med justerbar vinkel i forhold til RO Vens skrog. En ROV er standard utstyr, og enhver egnet ROV kan brukes med den foreliggende oppfinnelsen. The arrays in Fig. 3 are placed on the seabed by a remote-controlled vessel, an ROV (Remotely Operated Vehicle). Usually there are at least two ROVs on board a survey vessel for this purpose. A typical ROV is supplied with power and/or controlled through a cable called a tether. The tether extends from a mother vessel through a tether management system (TMS - Tether Management System) to the interior of the ROV. An ROV can, for example, have one or two screws or propellers that can rotate about an axis perpendicular to the thrust, and thereby produce a thrust with an adjustable angle in relation to the RO Ven's hull. An ROV is standard equipment, and any suitable ROV can be used with the present invention.

I en helt annen type undersøkelser, batymetri, kan en sidefølende sonar brukes til å frembringe signaler som reflekteres fra havbunnen. Signalene blir typisk mottatt, registrert og analysert for å kartlegge havbunnens topografi. Videre kan signalkildene og/eller detektorene ha kjente egen-skaper tilpasset til de matematiske modellene som brukes i analysen. In a completely different type of survey, bathymetry, a side-sensing sonar can be used to produce signals that are reflected from the seabed. The signals are typically received, recorded and analyzed to map the topography of the seabed. Furthermore, the signal sources and/or detectors can have known properties adapted to the mathematical models used in the analysis.

I andre type undersøkelser, kan målinger foretas på kjente punkter i rommet for å avbilde elektromagnetisk resistans, salinitet, plassering og hastighet for en havstrøm eller enhver annen parameter av interesse. In other types of surveys, measurements can be made at known points in space to map electromagnetic resistance, salinity, location and speed of an ocean current or any other parameter of interest.

Generelt er utvikling og testing av utstyr til bruk til havs relativt dyrt, og det er derfor ønskelig å velge velprøvde verktøy til bruk i en undersøkelse. Valg av det faktiske utstyret og teknikker for å måle parameterne av interesse overlates imidlertid til den fagkyndige. In general, the development and testing of equipment for use at sea is relatively expensive, and it is therefore desirable to choose well-proven tools for use in a survey. However, selection of the actual equipment and techniques for measuring the parameters of interest is left to the skilled person.

Mange av de kjente fremgangsmåtene for undersøkelser omfatter å taue utstyr på havoverflaten, for eksempel ved å tilveiebringe et oppdriftselement slik som elementet 410 på Fig. 4a, med tilstrekkelig positiv oppdrift til å holde hele sammenstillingen 120' flytende. Å taue utstyr ved havoverflaten kan imidlertid være problematisk i et polart område, hvor vannet kan være dekket av is eller små og store stykker av is kan flyte i vannet. For dette formålet har det vært foreslått å bruke en isbryter i undersøkelsen. Dette gir nye problemer. For eksempel kan propellen(e) og/eller kontakten mellom isen og skroget innføre støy i de akustiske signalene i en seismisk eller batymetrisk undersøkelse. Many of the known methods of survey involve towing equipment on the sea surface, for example by providing a buoyancy element such as element 410 in Fig. 4a, with sufficient positive buoyancy to keep the entire assembly 120' afloat. However, towing equipment at the sea surface can be problematic in a polar region, where the water may be covered in ice or small and large pieces of ice may float in the water. For this purpose, it has been proposed to use an icebreaker in the survey. This creates new problems. For example, the propeller(s) and/or the contact between the ice and the hull can introduce noise into the acoustic signals in a seismic or bathymetric survey.

For å forhindre at støy fra isbrytingen forstyrrer signalene, foreslår N0169743B å bruke en konvensjonell isbryter som slepefartøy for en streamerkabel og stoppe isbryteren under den aktive undersøkelsen. Streamerkabel en hales inn med en hastighet som tilsvarer den ønskede fremdriftsfarten til kabelen under deteksjon. Etter deteksjon gjenopptar isbryteren vanlig driftsfart og streameren mates ut med en fart som opprettholder den ønskede fremdriftsfarten til systemet. To prevent noise from the icebreaker from interfering with the signals, N0169743B suggests using a conventional icebreaker as a tow vessel for a streamer cable and stopping the icebreaker during the active survey. Streamer cable is hauled in at a speed that corresponds to the desired forward speed of the cable during detection. After detection, the icebreaker resumes normal operating speed and the streamer is fed out at a speed that maintains the desired forward speed of the system.

Videre kan det å bruke en isbryter til å lage en passasje for en enkelt streamerkabel som slepes etter fartøyet kreve mange passeringer gjennom isen for å oppnå en ønsket oppløsning i undersøkelsen. Dette krever i sin tur energi for å bryte isen, og fører dermed til en dyrere undersøkelse. Å bryte is for et fartøy som sleper et array av flere, parallelle streamerkabler medfører tilleggskostnader på tilsvarende måte. Furthermore, using an icebreaker to create a passage for a single streamer cable towed behind the vessel may require many passes through the ice to achieve a desired resolution in the survey. This in turn requires energy to break the ice, and thus leads to a more expensive survey. Breaking ice for a vessel towing an array of multiple, parallel streamer cables incurs correspondingly additional costs.

I tillegg kan tidsrommet som er tilgjengelig fra isen brytes til vannet fryser til igjen være kort, og derved begrense tiden som er tilgjengelig for en konvensjonell undersøkelse. Andre problemer forbundet med å slepe en kabel gjennom vann med delvis brutt is omfatter for eksempel risiko for at en kabel utilsiktet blir avbøyd fra sin tiltenkte kurs, eller endog ødelagt, av et flytende stykke is. In addition, the time available from the ice breaking until the water freezes again can be short, thereby limiting the time available for a conventional survey. Other problems associated with towing a cable through water with partially broken ice include, for example, the risk of a cable being inadvertently deflected from its intended course, or even broken, by a floating piece of ice.

Tilsvarende problemer påtreffes i andre undersøkelser i polare strøk, for eksempel undersøkelser som bruker sidefølende sonar for batymetri eller elektromagnetiske resistansundersøkelser. Similar problems are encountered in other surveys in polar regions, for example surveys that use side-sensing sonar for bathymetry or electromagnetic resistance surveys.

US 2010226204 Al beskriver en fremgangsmåte for seismisk undersøkelse hvor flere parallelle streamere slepes etter et morfartøy, hvor fjernstyrte fartøyer er festet til streamernes ytre ender slik at streamerne kan styres enkeltvis i forhold til de andre streamerne, bringes enkeltvis til overflaten for GPS-posisjonering og bringes enkeltvis inn til morfartøyet mens de øvrige streamerne forblir i vannet. Streamerne kan trekkes under is og gjenstander som flyter på overflaten. Trekk kjent fra US 2010226204 Al fremgår av ingressen til de selvstendige kravene. WO 9912055 Al og WO 9824685 Al beskriver andre anordninger og fremgangsmåter der streamere slepes etter et morfartøy. US 2010226204 Al describes a method for seismic survey where several parallel streamers are towed behind a mother vessel, where remotely controlled vessels are attached to the outer ends of the streamers so that the streamers can be controlled individually in relation to the other streamers, brought individually to the surface for GPS positioning and brought individually into the mother vessel while the other streamers remain in the water. The streamers can be pulled under ice and objects floating on the surface. Features known from US 2010226204 Al appear in the preamble to the independent claims. WO 9912055 A1 and WO 9824685 A1 describe other devices and methods where streamers are towed after a mother vessel.

Et formål med den foreliggende oppfinnelsen er således å løse minst ett av problemene ovenfor med bruk av mest mulig velprøvd teknikk og utstyr. An aim of the present invention is thus to solve at least one of the above problems using the most proven technique and equipment possible.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Ifølge det vedføyde uavhengige krav 1, oppnås dette ved å frembringe en anordning for under-søkelse som omfatter en undersøkelseskabel med en indre ende festet i et morfartøy, en ytre ende koblet til minst ett slepende undervannsfartøy og minst én undersøkelsesinnretning koblet til undersøkelseskabel en mellom den indre enden og den ytre enden. Anordningen er kjennetegnet ved at den ytre enden av undersøkelseskabel en kan slepes i en sektor ved siden av morfartøyet ved bruk av det minst ene slepende undervannsfartøyet. According to the attached independent claim 1, this is achieved by producing a device for survey which comprises a survey cable with an inner end fixed in a mother vessel, an outer end connected to at least one towing underwater vessel and at least one survey device connected to a survey cable between the the inner end and the outer end. The device is characterized by the fact that the outer end of the survey cable can be towed in a sector next to the mother vessel using at least one towing underwater vessel.

I et annet aspekt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for undersøkelse i samsvar med det uavhengige kravet 10. Nærmere bestemt omfatter fremgangsmåten trinnene å feste en indre ende av en undersøkelseskabel til et morfartøy, å koble en ytre ende av undersøkelseskabelen til et slepende undervannsfartøy og å koble minst én undersøkelsesinnretning til undersøkelseskabelen mellom den indre enden og den ytre enden. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved å slepe den ytre enden av undersøkelseskabelen i en sektor ved siden av morfartøyet ved bruk av det minst ene slepende undervannsfartøyet og å innhente en måling ved bruk av undersøkelses-innretningen. In another aspect, the invention relates to a method for surveying in accordance with independent claim 10. More specifically, the method comprises the steps of attaching an inner end of a survey cable to a mother vessel, connecting an outer end of the survey cable to a towing underwater vessel and connecting at least one survey device for the survey cable between the inner end and the outer end. The method is characterized by towing the outer end of the survey cable in a sector next to the mother vessel using the at least one towing underwater vessel and obtaining a measurement using the survey device.

Morfartøyet kan være en isbryter som bryter en relativt smal kanal gjennom et isdekke eller en undervannsbåt som beveges under isen. I begge tilfeller forventes vesentlig reduserte kostnader og problemer forbundet med isbryting når slepende undervannsfartøy sleper undersøkelses-kabelen under isen. Videre kan utstyr som allerede finnes på morfartøyet brukes uten modifika-sjoner eller enkelt tilpasses til bruk med den foreliggende oppfinnelsen. Dette kan omfatte bruk av én eller flere ROVer som allerede finnes på morfartøyet til å slepe undersøkelseskabelen og/eller å frembringe justerbar oppdrift på velprøvd utstyr. Slikt utstyr bør fortrinnsvis ha nær nøytral oppdrift for utplassering under vann, og positiv oppdrift for å flyte på overflaten ved undersøkelser i åpent vann. The mother vessel can be an icebreaker that breaks a relatively narrow channel through an ice sheet or a submarine that moves under the ice. In both cases, significantly reduced costs and problems associated with ice breaking are expected when towing underwater vessels tow the survey cable under the ice. Furthermore, equipment that is already on the mother vessel can be used without modifications or easily adapted for use with the present invention. This may include the use of one or more ROVs already present on the mother vessel to tow the survey cable and/or to produce adjustable buoyancy on proven equipment. Such equipment should preferably have close to neutral buoyancy for underwater deployment, and positive buoyancy to float on the surface during open water surveys.

Andre trekk og fordeler finnes i de vedføyde uselvstendige kravene. Other features and benefits can be found in the attached independent requirements.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Oppfinnelsen forklares nærmere i den følgende detaljerte beskrivelsen med henvisning til de vedføyde tegningene, hvor: Fig. 1 er et skjematisk riss over en anordning ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 er et skjematisk riss over et mulig undersøkelsesmønster; Fig. 3 er et skjematisk riss over seismiske detektorarrays anbrakt av en ROV; The invention is explained in more detail in the following detailed description with reference to the attached drawings, where: Fig. 1 is a schematic view of a device according to the invention; Fig. 2 is a schematic diagram of a possible survey pattern; Fig. 3 is a schematic view of seismic detector arrays deployed by an ROV;

Fig. 4 er et skjematisk riss over en konvensjonell signalkilde; og Fig. 4 is a schematic view of a conventional signal source; and

Fig. 5 viser en alternativ utførelsesform der morfartøyet er en undervannsbåt. Fig. 5 shows an alternative embodiment where the mother vessel is a submarine.

DETALJERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION

Tegningene er kun ment å illustrere prinsippene bak oppfinnelsen. De er ikke i skala, og en rekke detaljer er utelatt av hensyn til klarhet. I patentkravene skal substantiver i entall, ubestemt eller bestemt form, tolkes som "minst én" eller "minst ett". For eksempel er "en undersøkelses-innretning" ment å bety "minst én undersøkelsesinnretning". Begrepet "minst én" er tatt med i patentkravevene kun for lesbarhet. The drawings are only intended to illustrate the principles behind the invention. They are not to scale and a number of details have been omitted for clarity. In the patent claims, singular nouns, indefinite or definite, shall be interpreted as "at least one" or "at least one". For example, "a survey device" is intended to mean "at least one survey device". The term "at least one" is included in the patent claims only for readability.

Det vises nå til tegningene, hvor Fig. 1 viser et morfartøy 100 som beveger seg langsomt langs sin lengdeakse 101 i retningen vist med en pil. Morfartøyet kan for eksempel være en isbryter som vist i Fig. 1 eller en undervannsbåt som vist i Fig. 5. Dagens isbrytere bryker gjerne propellene til å bryte isen, og morfartøyet er derfor fremstilt som om det beveger seg bakover, dvs med hekken først. Et morfartøy kan imidlertid selvsagt også bevege seg med baugen rettet i pilens retning. Reference is now made to the drawings, where Fig. 1 shows a mother vessel 100 which moves slowly along its longitudinal axis 101 in the direction shown by an arrow. The mother vessel can, for example, be an icebreaker as shown in Fig. 1 or a submarine as shown in Fig. 5. Today's icebreakers often break the propellers to break the ice, and the mother vessel is therefore depicted as if it is moving backwards, i.e. with the stern first. However, a mother vessel can of course also move with the bow pointed in the direction of the arrow.

To undersøkelseskabler 110, 111 forløper fra morfartøyet 100. én eller flere enn to kabler kan benyttes. Den maksimale utstrekkingen E bestemmes av lengden på undersøkelseskabalen og andre faktorer, for eksempel lengden på et tjor som forbinder en ROV med morkabelen. Dagens tjor er inntil 800m lange. Two survey cables 110, 111 extend from the mother vessel 100. One or more than two cables can be used. The maximum extension E is determined by the length of the survey cable and other factors, such as the length of a tether connecting an ROV to the parent cable. Today's ropes are up to 800m long.

Minst én undersøkelsesinnretning 120, 121 er forbundet med hver undersøkelseskabel 110, 111. Undersøkelsesinnretningen kan være enhver signalkilde, mottaker, regjstreringsenhet eller annen detektor for å måle et signal eller en parameter av interesse. Et array av luftkanoner som vist i figurene 4a og 4b og drøftet over er kun ett eksempel. Som nevnt over, kan signalkilden alternativt være en sidefølende sonar for batymetri, en innretning brukt i en undersøkelse av elektromagnetisk resistans eller enhver annen signalkilde kjent på fagfeltet. Videre kan undersøkelsesinnretningen være en mottaker eller detektor for ethvert tenkbart signal, inkludert akustiske signaler og elektromagnetiske signaler i området fra gamma-bølgelengder gjennom synlig lys til mikrobølger og over. Begrepet "detektor" i patentkravene er ment å inkludere enhver innretning for å måle en parameter av interesse, for eksempel mottakere, regjstrerings-enheter, prøvetakere og innretninger for å måle trykk, temperatur, salinitet, pH, vannhastighet osv. Selve typen av undersøkelsesinnretningen, dvs signalkilden og/eller detektoren, er ikke en del av oppfinnelsen. At least one survey device 120, 121 is connected to each survey cable 110, 111. The survey device can be any signal source, receiver, recording device or other detector to measure a signal or parameter of interest. An array of air guns as shown in figures 4a and 4b and discussed above is only one example. As mentioned above, the signal source can alternatively be a side-sensing sonar for bathymetry, a device used in an electromagnetic resistance survey or any other signal source known in the art. Furthermore, the survey device can be a receiver or detector for any imaginable signal, including acoustic signals and electromagnetic signals in the range from gamma wavelengths through visible light to microwaves and above. The term "detector" in the patent claims is intended to include any device for measuring a parameter of interest, such as receivers, recording devices, samplers and devices for measuring pressure, temperature, salinity, pH, water velocity, etc. The type of survey device itself, i.e. the signal source and/or the detector, is not part of the invention.

Den ytre enden av kabelen 110, dvs enden som er lengst unna morfartøyet 100 under drift, er forbundet med minst ett slepende undervannsfartøy 130. For eksempel kan det kreves to eller flere RO Ver til å håndtere kreftene fra én undersøkelseskabel 110 eller 111. For enkelhets skyld, benevnes den minst ene ROVEN eller annet slepende undervannsfartøy som "det slepende undervannsfartøyet" i det følgende. Det slepende undervannsfartøyet 130 virker ved å strekke kabalen 130 fra fartøyet, hvor kabelen er tilkoblet ved en indre ende. The outer end of the cable 110, i.e., the end farthest from the mother vessel 100 during operation, is connected to at least one towing underwater vessel 130. For example, two or more RO Vers may be required to handle the forces of one survey cable 110 or 111. For convenience reason, the at least one ROVEN or other towing underwater vessel is referred to as "the towing underwater vessel" in the following. The towing underwater vessel 130 works by stretching the cable 130 from the vessel, where the cable is connected at an inner end.

I den skjematiske Fig. 1, er kabelen strukket i en første retning vinkelrett på lengdeaksen 101 til morfartøyet og bort fra fartøyet. Signaler frembringes eller målinger utføres ved forhåndsbestemte punkter 200. For konsistens med eksisterende undersøkelsesmodeller kan avstanden D mellom de horisontale radene av punkter 200 tilsvare avstanden mellom konvensjonelle parallelle streamere, f eks 25, 50 eller lOOm. Videre kan avstanden mellom punktene 200 tilsvare intervallene hvor luftkanonene ville blitt avfyrt i en konvensjonell undersøkelse. In the schematic Fig. 1, the cable is stretched in a first direction perpendicular to the longitudinal axis 101 of the mother vessel and away from the vessel. Signals are generated or measurements are made at predetermined points 200. For consistency with existing survey models, the distance D between the horizontal rows of points 200 may correspond to the distance between conventional parallel streamers, eg 25, 50 or lOOm. Furthermore, the distance between the points 200 may correspond to the intervals where the air cannons would have been fired in a conventional survey.

I virkeligheten kan undersøkelseskabelen krummes på grunn av drag eller oppdrift, og den faktiske retningen kan meget vel avvike fra vinkelen på 90° vist på Fig. 1.1 prinsipp er kurvaturen og retningen på kabelen uviktig såfremt kildesignalene frembringes og/eller målingene foretas ved de forhåndsbestemte punktene 200. Av praktiske grunner kan det imidlertid være ønskelig å holde kabelen så rett som mulig og så nær vinkelrett på lengdeaksen som mulig. Det bemerkes også at enhver sideveis bevegelse fra morfartøyet vil ha en komponent i retningen vinkelrett på lengdeaksen. Begrepet "første retning" i de selvstendige kravene skal tolkes som denne vinkelrette komponenten, og derved omfatter enhver sideveis bevegelse bort fra morfartøyet. I isdekket vann er bevegelsen sideveis ment å bringe undersøkelseskabelen med sin undersøkelsesinnretning under et isdekke, for eksempel ved siden av en smal kanal opprettet av en isbryter. In reality, the survey cable may be curved due to drag or buoyancy, and the actual direction may very well deviate from the 90° angle shown in Fig. 1.1 principle, the curvature and direction of the cable is unimportant as long as the source signals are produced and/or the measurements are made at the predetermined points 200. For practical reasons, however, it may be desirable to keep the cable as straight as possible and as close to perpendicular to the longitudinal axis as possible. It is also noted that any lateral movement from the mother vessel will have a component in the direction perpendicular to the longitudinal axis. The term "first direction" in the independent requirements shall be interpreted as this perpendicular component, thereby including any lateral movement away from the mother vessel. In ice-covered water, the lateral movement is intended to bring the survey cable with its survey device under an ice cover, for example next to a narrow channel created by an icebreaker.

På tilsvarende måte er retningen motsatt av den første retningen også vist i rett vinkel på lengdeaksen 101, og skal tolkes som komponenten vinkelrett på lengdeaksen til den faktiske bevegelsen. In a similar way, the direction opposite to the first direction is also shown at right angles to the longitudinal axis 101, and is to be interpreted as the component perpendicular to the longitudinal axis of the actual movement.

For å hindre at kabelen påtrykker det slepende undervannsfartøyet en unødig eller for stor kraft, kan kabelen og dens undersøkelsesinnretning utstyres med nær nøytral oppdrift. Dette er drøftet nedenfor med henvisning til Fig. 4. To prevent the cable from exerting an unnecessary or excessive force on the towing underwater vessel, the cable and its survey device can be equipped with near-neutral buoyancy. This is discussed below with reference to Fig. 4.

En nøytral kabel slept av to fartøy festet til motsatte ender av kabelen vil bues bakover på grunn av drag-krefter. Tilsvarende drag kan påtrykkes fra undervansstrømmer. Det overlates til den fagkyndige å tilveiebringe egnede midler for å redusere drag, for eksempel i form av et foilformet tverrsnitt på kabelen. A neutral cable towed by two vessels attached to opposite ends of the cable will bend backwards due to drag forces. Corresponding drag can be applied from undercurrents. It is left to the expert to provide suitable means to reduce drag, for example in the form of a foil-shaped cross-section on the cable.

En andre kabel 111 er koblet på tilsvarende måte til et andre slepende undervannsfartøy 131, som kan arbeide på den andre siden av morfartøyet 100. A second cable 111 is connected in a similar way to a second towing underwater vessel 131, which can work on the other side of the mother vessel 100.

I én utførelsesform kan hver kabel være spolet på en roterende trommel, f eks en vinsjtrommel, på morfartøyet 100. Når det slepende undervannsfartøyet beveges bort fra morfartøyet, kan en In one embodiment, each cable may be wound on a rotating drum, eg a winch drum, on the mother vessel 100. When the towing underwater vessel is moved away from the mother vessel, a

slik trommel roere langsomt i én rotasjonsretning og virke som en bremse for å holde kabelen så strukket som mulig uten risiko fro at kabelen ryker. Tilsvarende kan trommelen roteres i motsatt retning for å hale inn kabelen. I dette tilfellet virker det slepende undervannsfartøyet som bremse og frembringer et passende strekk i kabelen. such a drum rowers slowly in one direction of rotation and acts as a brake to keep the cable as stretched as possible without the risk of the cable breaking. Similarly, the drum can be rotated in the opposite direction to haul in the cable. In this case, the towing underwater vessel acts as a brake and produces an appropriate tension in the cable.

Undersøkelseskabelen 110, 111 kan omfatte en effektforsyningsledning for å frembringe effekt til utstyr koblet til kabelen, dvs undersøkelsesinnretninger 120, 121 og/eller slepende undervannsfartøyer 130, 131. The survey cable 110, 111 may comprise a power supply line to generate power for equipment connected to the cable, i.e. survey devices 120, 121 and/or towing underwater vessels 130, 131.

I én utførd sesform er effektforsyningsledningen en slange eller et rør brukt til fremføring av en komprimert gass, for eksempel høytrykksluft. Komprimert gass kan frigjøre en forholdsvis stor energimengde på relativt kort tid, hvilket per definisjon gir høy effekt. Derfor er en effektforsyningsledning for komprimert gass et foretrukket middel for å overføre effekt i enkelte anvendelser, for eksempel for å avfyre en luftkanon. En effektforsyningsledning brukt til å overføre komprimert gass kan lages av en forsterket polymer eller metall som kjent på fagfeltet. In one embodiment, the power supply line is a hose or a pipe used for conveying a compressed gas, for example high-pressure air. Compressed gas can release a relatively large amount of energy in a relatively short time, which by definition gives a high effect. Therefore, a compressed gas power supply line is a preferred means of transmitting power in some applications, such as for firing an air cannon. A power supply line used to transmit compressed gas can be made of a reinforced polymer or metal as known in the art.

I en annen utførelsesform er effektforsyningsledningen en slange eller et rør brukt til fremføring av en hydraulisk væske. Som kjent på fagfeltet, er hydraulisk effekt nyttig når en stor kraft er påkrevet. En hydraulisk effektforsyningsledning kan benyttes i stedet for eller i tillegg til en effektforsyningsledning for komprimert gass. En hydraulisk effektforsyningsledning kan også lages av en forsterket polymer eller metall som kjent på fagfeltet. In another embodiment, the power supply line is a hose or a pipe used for conveying a hydraulic fluid. As known in the art, hydraulic power is useful when a large force is required. A hydraulic power supply line can be used instead of or in addition to a compressed gas power supply line. A hydraulic power supply line can also be made of a reinforced polymer or metal as known in the art.

I enda en annen utførelsesform er effektforsyningsledningen en elektrisk leder brukt til å lede elektrisk effekt. In yet another embodiment, the power supply line is an electrical conductor used to conduct electrical power.

Enhver kombinasjon av effektforsyningsledninger som overfører komprimert gass, hydraulisk effekt eller elektrisk effekt foregripes av den foreliggende oppfinnelsen. Flere konstruksjoner, slanger og kombinasjoner er kommersielt tilgjengelig og kan brukes i den foreliggende oppfinnelsen. Valg av typer og kombinasjoner av effektforsyningslinjer avhenger av anvendelsen og overlates til den fagkyndige. Any combination of power supply lines that transmit compressed gas, hydraulic power or electrical power is anticipated by the present invention. Several designs, hoses and combinations are commercially available and can be used in the present invention. Selection of types and combinations of power supply lines depends on the application and is left to the expert.

En kabel som omfatter én eller flere effektforsyningsledninger er kjent på fagfeltet som en navlestreng. Det er vel kjent hvordan en passende minste diameter på en trommel bestemmes for å forhindre at slanger og rør inne i navlestrengen begynner å flyte på grunn av for sterk bøyning. A cable comprising one or more power supply lines is known in the art as an umbilical cord. It is well known how a suitable minimum diameter of a drum is determined to prevent hoses and pipes inside the umbilical from beginning to flow due to excessive bending.

En navlestrengkabel kan også omfatte en kommunikasjonslinje som frembringer kommunikasjon mellom morfartøyet 100 og utstyret 120, 121, 130, 131 koblet til kabalen. Typisk kommunikasjon overført over en kommunikasjonslinje inkluderer styresignaler for innretningene og/eller slepefartøyene og målesignaler eller tilbakekobling fra utstyret til morfartøyet 100. An umbilical cable may also comprise a communication line which provides communication between the mother vessel 100 and the equipment 120, 121, 130, 131 connected to the cable. Typical communication transmitted over a communication line includes control signals for the devices and/or towing vessels and measurement signals or feedback from the equipment of the mother vessel 100.

Set slepende undervannsfartøyet kan våre et spesialkonstruert fartøy eller et konvensjonelt fjernstyrt fartøy (ROV). En typisk ROV styres gjennom en navlestreng kjent som et tjor, og brukes til å plassere hydrofoner og annet utstyr på havbunnen for seismiske undersøkelser og andre anvendelser. RO Ven og dens tjor er konstruert for å motstå trykk på havbunnen, og vil derfor trolig tåle sjokkbølgene fra en luftkanon. Tjoret kan ha nøytral oppdrift, jf. beskrivelsen ovenfor. ROVen kan typisk også frembringe tilstrekkelig kraft til å slepe en undersøkelseskabel slik det kreves i den foreliggende oppfinnelsen, og kan brukes som slepende undervannsfartøy som beskrevet her. Hvis én ROV kan brukes til begge formål, forventes reduserte driftskostnader. The set towing underwater vessel can be a specially designed vessel or a conventional remotely operated vessel (ROV). A typical ROV is steered through an umbilical known as a tether, and is used to place hydrophones and other equipment on the ocean floor for seismic surveys and other applications. RO Ven and its tether are designed to withstand pressure on the seabed, and will therefore probably withstand the shock waves from an air cannon. The tether can have neutral buoyancy, cf. the description above. The ROV can typically also produce sufficient power to tow a survey cable as required in the present invention, and can be used as a towing underwater vessel as described here. If one ROV can be used for both purposes, reduced operating costs are expected.

For ordens skyld understrekes det at tjoret vanligvis er en separat kabel og forskjellig fra undersøkelseskabelen som er beskrevet over. Et standard tjor kan i dag være inntil 800m langt, og kan begrense den maksimale rekkevidden til undersøkelseskabelen tilsvarende. For the record, it is emphasized that the tether is usually a separate cable and distinct from the survey cable described above. A standard tether can today be up to 800m long, and can limit the maximum range of the survey cable accordingly.

Fremgangsmåten for bruk av utstyret beskrevet over er illustrert på Fig. 1. Prikk-streklinjen illustrerer bevegelsen til morfartøyet 100 og de stiplede linjene illustrerer mulige veier for de slepende undervannsfartøy ene 130 og 131. The procedure for using the equipment described above is illustrated in Fig. 1. The dot-dashed line illustrates the movement of the mother vessel 100 and the dashed lines illustrate possible paths for the towing underwater vessels 130 and 131.

På Fig. 1 har det slepende undervannsfartøyet 130 trukket undersøkelsesinnretningen 120 koblet til undersøkelseskabelen 110 sideveis bort fra morfartøyet 100. Under slepingen kan undersøkelsesinnretningen ha utført målinger kontinuerlig eller, som i seismiske undersøkelser, ved diskrete punkter 200. Når undersøkelseskabelen er strukket til sin maksimale lengde, som kan tilsvare eller ikke tilsvare tjorets lengde på 800m, beveges fartøyene en forhåndsbestemt distanse D, som kan tilsvare avstanden mellom streamere i en konvensjonell seismisk undersøkelse. Deretter trekkes det slepende undervannsfartøyet 130 tilbake mot morfartøyet 130 som antydet med den stiplede linjen 102.1 denne fasen kan det slepende undervannsfartøyet virke som en bremse, og undersøkelsesinnretningen 120 kan utføre et antall målinger som antydet med diskrete målepunkter 200. In Fig. 1, the towing underwater vessel 130 has pulled the survey device 120 connected to the survey cable 110 laterally away from the mother vessel 100. During the tow, the survey device may have carried out measurements continuously or, as in seismic surveys, at discrete points 200. When the survey cable has been stretched to its maximum length , which may or may not correspond to the tether's length of 800m, the vessels are moved a predetermined distance D, which may correspond to the distance between streamers in a conventional seismic survey. The towing underwater vessel 130 is then pulled back towards the mother vessel 130 as indicated by the dashed line 102.1 this phase the towing underwater vessel can act as a brake, and the survey device 120 can perform a number of measurements as indicated by discrete measurement points 200.

Så snart det slepende undervannsfartøyet er trukket tilbake til en minste avstand fra morfartøyet 100, beveges begge fartøyer en forhåndsbestemt distanse i retningen antydet med pilen 101, og sekvensen repeteres. En tilsvarende stiplet linje med diskrete målepunkter illustrerer en vei for det andre slepende undervannsfartøyet 131 som frembringer en strekkraft på undersøkelseskabelen 111. As soon as the towing underwater vessel is withdrawn to a minimum distance from the mother vessel 100, both vessels are moved a predetermined distance in the direction indicated by the arrow 101, and the sequence is repeated. A corresponding dashed line with discrete measurement points illustrates a path for the second towing underwater vessel 131 which produces a tensile force on the survey cable 111.

Drag på kablene vil generelt få den virkelige veien til å avvike fra de skjematiske veiene vist på Drag on the cables will generally cause the real path to deviate from the schematic paths shown

Fig. 1. Videre understrekes at målinger kan utføres mens morfartøyet 100 beveger seg fremover kontinuerlig, og således at stoppene som er antydet med de firkantede formene på de stiplede linjene er valgfrie. Fig. 1. It is further emphasized that measurements can be carried out while the mother vessel 100 moves forward continuously, and thus that the stops indicated by the square shapes on the dashed lines are optional.

Den oppfinneriske idé er å bruke slepende undervannsfartøy til å strekke en undersøkelseskabel fra et morfartøy. Dermed kan den ytre enden av en ytre enden av en undersøkelseskabel 110 slepes langs en ønsket vei omkring morfartøyet 100, for eksempel i sirkulære, rektangulære eller spiralformede former. Igjen kan fartøyene 100 og 130, 131 bevege seg stødig fremover eller stoppe med visse mellomrom for å innhente målinger. The inventive idea is to use underwater towing vessels to stretch a survey cable from a mother vessel. Thus, the outer end of an outer end of a survey cable 110 can be towed along a desired path around the mother vessel 100, for example in circular, rectangular or spiral shapes. Again, the vessels 100 and 130, 131 can move steadily forward or stop at certain intervals to obtain measurements.

Fig. 2 er et skjematisk riss av en vei 140 et morfartøy kunne følge ved bruk av fremgangsmåten drøftet over. Anta at morfartøyet 100 bryter en smal kanal gjennom et isdekke og sender et slepende undervannsfartøy til hver side under et isdekke. På det første legget, i retning mot toppen av tegningen, avfyrer en undersøkelseskabel en luftkanon eller den utfører en måling ved hvert diskret punkt 200 for å undersøke et felt 210.1 fortsettelsen av eksempelet med en ROV kjørt i tjor inntil 800 meter, kan det undersøkte feltet 210 på det første legget være inntil 1,6 km bredt. Fig. 2 is a schematic view of a path 140 a mother vessel could follow using the method discussed above. Assume that the mother vessel 100 breaks a narrow channel through an ice sheet and sends a towing underwater vessel to either side under an ice sheet. In the first layer, towards the top of the drawing, a survey cable fires an air cannon or it performs a measurement at each discrete point 200 to survey a field 210.1 continuing the example with an ROV tethered up to 800 meters, the surveyed field can 210 on the first layer be up to 1.6 km wide.

Så snart feltet 210 er undersøkt, vender morfartøyet som illustrert med det horisontale legget av veien 140 på Fig. 2, for så å undersøke et andre felt 211 mens det beveger seg i motsatt retning av det første legget. Med det numeriske eksempelet over, kan det andre feltet også være 1,6 km bredt, og de første og andre leggene kan være parallelle, smale kanaler 1,6 km fra hverandre. As soon as the field 210 is examined, the mother vessel turns as illustrated by the horizontal layer of road 140 in Fig. 2, and then examines a second field 211 while moving in the opposite direction of the first layer. With the numerical example above, the second field could also be 1.6 km wide, and the first and second legs could be parallel, narrow channels 1.6 km apart.

Som drøftet over, kan morfartøyene slepe undersøkelseskabelen i en hvilken som helst retning og følge enhver vei omkring skipet innenfor en avstand bestemt av undersøkelseskanalen og, i tilfellet med en ROV kjørt i tjoret sitt, lengden av tjoret. Med dagens tilgjengelige utstyr kan begge lengdene være kortere eller lenger enn de 800 meterne i eksempelet over. As discussed above, the mother vessels can tow the survey cable in any direction and follow any path around the ship within a distance determined by the survey channel and, in the case of an ROV driven in its tether, the length of the tether. With today's available equipment, both lengths can be shorter or longer than the 800 meters in the example above.

Morfartøyet kan beveges kontinuerlig under undersøkelsen, eller det kan stoppes ved forhåndsbestemte intervaller, for eksempel for å få undersøkelseskabelen til å bevege seg så rett som mulig under en serie målinger. Dermed kan mønsteret av punkter 200 avvike fra det som vises på The mother vessel can be moved continuously during the survey, or it can be stopped at predetermined intervals, for example to make the survey cable move as straight as possible during a series of measurements. Thus, the pattern of dots 200 may differ from that shown on

Fig. 2. Fig. 2.

I begge tilfeller er energien som kreves til å bryte smale kanaler i stor avstand fra hverandre vesentlig mindre enn den som kreves til å bryte all is i, for eksempel, feltene 210 og 211 på Fig. 2. In both cases, the energy required to break narrow channels widely spaced apart is substantially less than that required to break all the ice in, for example, fields 210 and 211 of Fig. 2.

Videre kan de slepende undervannsfartøyene og undersøkelseskabelen senkes ned til en dybde hvor det er få eller ingen hindringer. Dermed løses problemene som skyldes sleping av kabler gjennom mer eller mindre brutt is. Furthermore, the towing underwater vessels and the survey cable can be lowered to a depth where there are few or no obstacles. This solves the problems caused by dragging cables through more or less broken ice.

Fig. 3 (kjent teknikk) er beskrevet i innledningen. Fig. 3 (known technique) is described in the introduction.

Fig. 4a viser en konvensjonell luftkanonsammenstilling 120' med en innretning 411 som tilveiebringer variabel oppdrift for oppdriftsstyring. Fig. 4a shows a conventional airgun assembly 120' with a device 411 that provides variable buoyancy for buoyancy control.

Typiske deler i en konvensjonell luftkanonsammenstilling er kort beskrevet i innledningen med henvisning til Fig. 4. Fig. 4a viser et oppdriftselement 410 med fast volum, som typisk er et plastrør med vegger som er tilstrekkelig tykke til å motstå sjokket fra luftkanonene. Ledninger 420 frembringer komprimert luft og styresignaler til luftkanonene, og skjold 430 kan valgfritt beskytte oppdriftselementene fra trykksjokket når luftkanonene avfyres. På Fig. 4a er ett skjold antydet med en stiplet linje for å illustrere at det er valgfritt. Skjold 430 kan tilveiebringes ved alle ledninger 420 eller langs hele arrayet om det er ønskelig. Typical parts in a conventional airgun assembly are briefly described in the introduction with reference to Fig. 4. Fig. 4a shows a fixed volume buoyancy element 410, which is typically a plastic tube with walls sufficiently thick to withstand the shock of the airguns. Lines 420 provide compressed air and control signals to the air guns, and shields 430 can optionally protect the buoyancy elements from the pressure shock when the air guns are fired. In Fig. 4a, one shield is indicated by a dashed line to illustrate that it is optional. Shield 430 can be provided at all wires 420 or along the entire array if desired.

Fig. 4b fremstiller et array av luftkanoner som sett fra planet B- B i retningen antydet med piler. Den skjematiske tegningen er ment å illustrere at individuelle luftkanoner kan sammenstilles i klynger 441, og at klyngene videre er gruppert i et array 450. Fig. 4b shows an array of air guns as seen from the plane B-B in the direction indicated by arrows. The schematic drawing is intended to illustrate that individual air cannons can be assembled in clusters 441, and that the clusters are further grouped in an array 450.

Det faste oppdriftselementet 410 er vanligvis konstruert for å holde luftkanon-arrayet flytende. I den foreliggende oppfinnelsen er imidlertid nøytral oppdrift ønskelig. For å illustrere, kan Arkimedes lov uttrykkes ved hjelp av krefter: Ethvert legeme som helt eller delvis er nedsenket i en væske, drives opp av an kraft lik vekten av væsken det fortrenger. The fixed buoyancy element 410 is typically designed to keep the airgun array afloat. In the present invention, however, neutral buoyancy is desirable. To illustrate, Archimedes' law can be expressed in terms of forces: Any body that is wholly or partially immersed in a liquid is pushed up by a force equal to the weight of the liquid it displaces.

Med bruk av vanlige begreper på området, betyr "positiv oppdrift" at en netto kraft rettet oppover virker på et nedsenket legeme. Tilsvarende betyr "negativ oppdrift" at en netto kraft rettet nedover virker på legemet. Legemet har "nøytral oppdrift" eller er "nøytralt" hvis oppdriftskraften er lik vekten til legemet. Using common terms in the field, "positive buoyancy" means that a net upward force acts on a submerged body. Similarly, "negative buoyancy" means that a net downward force acts on the body. The body has "neutral buoyancy" or is "neutral" if the buoyant force is equal to the weight of the body.

I den foreliggende oppfinnelsen er målet å frembringe et signal eller å utføre en måling på forhåndsbestemte steder 200 som drøftet med henvisning til Fig. 1. Hvis undersøkelseskabelen 110, 111 og/eller dens undersøkelsesinnretning har betydelig positiv eller negativ oppdrift, må det slepende undervannsfartøyet yte en ekstra kraft for å holde undersøkelsesinnretningens faktiske posisjon rimelig nær det forhåndsbestemte stedet 200, jf Fig. 1. Derfor bør kabelen med sin(e) undersøkelsesinnretning(er) fortrinnsvis ha nær nøytral oppdrift. For å oppnå dette, kan en konvensjonell flytende kabel eller utstyr, for eksempel undersøkelsesinnretningen 120, forsynes med ekstra vekt (ikke vist på Fig. 4) for å gjøre den eller det svakt negativt, og et variabelt gassfylt volum for oppdriftsstyring. I praksis kan en oppdriftsstyringsinnretning kobles til det variable volumet og variere volumet avhengig av et målt omgjvelsestrykk som representerer dybden og en forhåndssatt verdi for den ønskede dybden. En slik oppdriftsstyringsinnretning kan fordelaktig også læres å ikke kompensere for endringer i dyp umiddelbart etter at en luftkanon er avfyrt. In the present invention, the objective is to generate a signal or to perform a measurement at predetermined locations 200 as discussed with reference to Fig. 1. If the survey cable 110, 111 and/or its survey device has significant positive or negative buoyancy, the towing underwater vessel must provide an additional force to keep the survey device's actual position reasonably close to the predetermined location 200, cf. Fig. 1. Therefore, the cable with its survey device(s) should preferably have close to neutral buoyancy. To achieve this, a conventional floating cable or equipment, such as survey device 120, can be provided with additional weight (not shown in Fig. 4) to make it slightly negative, and a variable gas-filled volume for buoyancy control. In practice, a buoyancy control device can be connected to the variable volume and vary the volume depending on a measured ambient pressure representing the depth and a preset value for the desired depth. Such a buoyancy control device can advantageously also be taught not to compensate for changes in depth immediately after an air cannon is fired.

Oppdriftssystemet omfatter således et fast volum 410 som essensielt bærer vekten av luftkanonene pluss det meste av vekten som er tillagt for å fremskaffe en liten kraft rettet nedover eller negativ oppdrift. Oppdriftssystemet omfatter også elementet 411 som er justerbart enten ved fjernstyring fra en operatør eller automatisk av et deteksjons- og styresystem, for å kompensere for endring av krefter. Thus, the buoyancy system comprises a fixed volume 410 which essentially carries the weight of the air cannons plus most of the weight added to provide a small downward force or negative buoyancy. The buoyancy system also includes the element 411 which is adjustable either by remote control from an operator or automatically by a detection and control system, to compensate for changes in forces.

Fra det ovenstående er det klart at mye av det eksisterende og velprøvde utstyret brukt til undersøkelser kan tilpasses for undervannsanvendelser ved å legge til vekt inntil oppdriften er svakt negativ og et justerbart oppdriftsstyringssystem for å styre oppdriften, for eksempel til å nivellere en kabel på en forhåndsbestemt dybde. From the above it is clear that much of the existing and proven equipment used for surveys can be adapted for underwater applications by adding weight until the buoyancy is slightly negative and an adjustable buoyancy control system to control the buoyancy, for example to level a cable on a predetermined depth.

Tilbake til eksempelet med seismiske undersøkelser, kan en konvensjonell streamer og luftkanon utstyres med ekstra vekt og justerbar oppdrift som beskrevet. Så snart morfartøyet er ute av isen, kan streamerne taues bak skipet og undersøkelsen fortsettes på konvensjonell måte. Tilsvarende overganger mellom en "overflatemodus" og en "undervannsmodus" kan selvsagt være praktisk for mange undersøkelser, ikke bare seismiske undersøkelser. Returning to the example of seismic surveys, a conventional streamer and air gun can be equipped with additional weight and adjustable buoyancy as described. As soon as the mother vessel is out of the ice, the streamers can be towed behind the ship and the survey continued in the conventional manner. Corresponding transitions between a "surface mode" and an "underwater mode" can of course be convenient for many surveys, not just seismic surveys.

Fig. 5 viser en utførelsesform der morfartøyet 100 er en undervannsbåt. Generelt bryter undervannsbåten mindre is enn isbryteren på Fig. 1. Både undervannsbåten og isbryteren sparer også energi fordi ett eller flere mindre fartøy benyttes til mye av slepingen under en undersøkelse. Fig. 5 shows an embodiment where the mother vessel 100 is a submarine. In general, the submarine breaks less ice than the icebreaker in Fig. 1. Both the submarine and the icebreaker also save energy because one or more smaller vessels are used for much of the towing during a survey.

I det spesifikke eksempel med seismisk undersøkelse, kreves effekt for at de akustiske bølgene skal kunne, for eksempel, trenge noen få km inn i en underjordisk formasjon. Dette betyr at energien må frembringes fra morfartøyet i en form som muliggjør rask frigjøring og i til-strekkelige mengder til å tillate gjentatte skudd. Dynamitt eller andre eksplosive ladninger trenger spesiell håndtering, og de kan ha uheldige miljøeffekter, for eksempel ved å drepe fisk. Av disse og andre grunner er den foretrukne energikilden komprimert luft. På et overflatefartøy med rikelig plass på dekk og fri tilgang til atmosfæren, kan den komprimerte luften til lading av luftkanonene tilføres av store kompressorer når den trengs. Et overflatefartøy trenger derfor ikke et stort lageranlegg for komprimert luft. In the specific example of seismic surveying, power is required for the acoustic waves to be able to, for example, penetrate a few km into an underground formation. This means that the energy must be generated from the mother craft in a form that enables rapid release and in sufficient quantities to allow repeated shots. Dynamite or other explosive charges need special handling, and they can have adverse environmental effects, for example by killing fish. For these and other reasons, the preferred energy source is compressed air. On a surface vessel with ample deck space and free access to the atmosphere, the compressed air for charging the air guns can be supplied by large compressors when needed. A surface vessel therefore does not need a large storage facility for compressed air.

Undervannsbåten vist på Fig. 5 har ikke fri tilgang til atmosfæren når den er neddykket. Den kan derfor måtte trenge gjennom isen 501 med en snorkel 510 med jevne mellomrom, og lagre luften i en lagertank 520 for senere bruk i luftkanonene. The submarine shown in Fig. 5 does not have free access to the atmosphere when submerged. It may therefore have to penetrate the ice 501 with a snorkel 510 at regular intervals, and store the air in a storage tank 520 for later use in the air cannons.

Utførelsesformene over er eksempler ment å forklare oppfinnelsen, som er fullstendig definert i de etterfølgende patentkravene. The embodiments above are examples intended to explain the invention, which is fully defined in the subsequent patent claims.

Claims

1. Device for marine seismic survey in an ice-covered sea area comprising a survey cable (110, 111) with an inner end fixed in a non-towing mother vessel (100), an outer end connected to at least one towing underwater vessel (130, 131) and at least one survey -device (120,121) connected to the survey cable (110,111) between the inner end and the outer end, where the device is characterized in that the outer end of the survey cable (110,111) is arranged to be towed using the at least one towing underwater vessel (130, 131) under the ice cover mainly perpendicularly laterally away from the non-towing mother vessel 100.

2. Device according to claim 1, where the survey cable (110,111) has close to neutral buoyancy.

3. Device one of the preceding requirements, where the survey cable (110,111) is adapted to be wound up and out of a suitable rotating drum.

4. Device according to one of the preceding claims, where the examination device (120,121) is a signal source.

5. Device according to one of the preceding claims, where the examination device (120,121) is a detector.

6. Device according to one of the preceding claims, where the survey cable (110,111) comprises a power supply line to generate power for equipment (120, 121, 130, 131) connected to the cable (110, 111).

7. Device according to claim 6, wherein the power supply line is selected from a group comprising a hose, a pipe and an electrical conductor.

8. Device according to one of the preceding claims, where the survey cable comprises a communication line which provides communication between the mother vessel (100) and equipment (120, 121,130,131) connected to the cable (110, 111).

9. Method for marine seismic survey in an ice-covered sea area, comprising the steps: - attaching an inner end of a survey cable (110,111) to a non-towing mother vessel (100), - connecting an outer end of the survey cable (110,111) to at least one towing underwater vessel (130, 131) and - connecting at least one survey device (120, 121) to the survey cable (110, 111) between the inner end and the outer end, characterized by- towing the outer end of the survey cable (110, 111) using the at least one towing underwater vessel (130, 131) under the ice cover mainly perpendicularly laterally away from the non-towing mother vessel 100, and - obtaining a measurement using the examination device (120, 121).

10. Method according to claim 9, further comprising the step - generating power to the survey device and/or the towing underwater vessel (130, 131) in a form selected from a group comprising compressed gas, pressurized liquid and electricity.

11. Method according to one of claims 9 to 10, where towing the cable comprises - moving the towing underwater vessel (130,131) away from the mother vessel in a first direction perpendicular to the mother vessel's direction of travel (101) a distance (£), - moving the vessels ( 100,130,131) a predetermined distance (D) in the direction of travel (101) and - to move the towing underwater vessel (130, 131) towards the mother vessel (100) in a direction opposite to the first direction.

12. Method according to one of claims 9 to 11, further comprising the step of stopping the vessels (100, 130, 131) before the measurements are carried out.

13. Method according to one of claims 9 to 12, where the towing underwater vessel is controlled and/or supplied with power through a separate umbilical cord.